LTE

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LTE(Long Term Evolution;技术长期演进)

目录

什么是LTE

  LTE是由3GPP组织制定的UMTS技术标准的长期演进,包括FDDTDD两种模式用于成对频谱和非成对频谱。LTE标准中的FDD和TDD两个模式间只存在较小的差异,相似度达90%。其于2004年12月3GPP多伦多TSG RAN#26会议上正式立项并启动。LTE是第3代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project,3GPP)主导的通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System,UMTS)技术的长期演进(Long Term Evolution )。

LTE的技术背景[1]

  一、LTE技术的产生

  移动通信技术的发展,是在技术与市场的双重交叉驱动下进行的。LTE的出现不是偶然,而是有其深刻的市场背景和技术背景。随着第二代数字移动通信网络在过去20年中的广泛普及,全球语音通信业务获得了巨大的成功,人们的通信习惯也从以往的点到点演进到人与人。网络演进从第二代(2G)到第三代(3G),再到第三代的增强型移动网络,为用户提供了更加多样化的通信和娱乐业务,但在降低无线数据网络的运营成本、摆脱知识产权限制、应对市场挑战和满足用户需求等领域,还是存在很多局限性。

  面对高速发展的移动通信市场的巨大诱惑,以及大量低成本、高带宽的无线技术的快速普及,众多非传统移动运营商也纷纷加入了移动通信市场,并引进了新的商业运营模式。例如大量的酒店、渡假村、咖啡厅和饭馆等,由于本身业务激烈竞争的原因,免费提供的WiFi无线接入方式。最近,网络服务提供商SKYPE更在这些免费的无线宽带接入基础上,新增了几乎免费的语音及视频通信业务。在我国,以中电华通为代表的非基础电信运营商,在政府的支持下,以WiFi、WiMAX等技术为依托,在北京、上海等大城市广泛建设无线城市网络,为用户提供无处不在的高速宽带移动互联网服务;我国香港地区最大的通信服务供应商电讯盈科公司将HSDPA+3G+WiFi捆绑推出“网上行Everywhere”业务,使用户可以“全天候在香港任何角落实现高速上网”,这些新兴力量给传统移动运营商带来了前所未有的挑战,加快现有网络演进,满足用户需求,提供新型业务成为在激烈的竞争中处于不败之地附唯一选择。

  二、技术目标

  LTE的研究项目(study item)是于2004年底在3GPP中提出的,当时的目标和关键特性还不是很清楚,争论也比较多,但在2005年6月的魁北克会议上最终确立了系统目标,到此LTE的概念正式确立。具体内容包括:

  (1)更高的频谱效率

  1)目标峰值速率:在20M带宽下,下行数据速率大于100Mbit/s,上行数据速率大于50Mbit/s;其无线频谱效率提高为下行3—4倍于高速下行分组接人(HSDPA),上行2~3倍于高速上行分组接入(HSUPA);

  2)实验室条件下,可达到10~20bit/s/Hz。

  (2)更加灵活的频带分配

  1)带宽和频谱分配灵活,根据业务需求,支持1.25MHz、1.6MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz七种不同带宽;

  2)支持对称(paired)和非对称(unpaired)的频谱分配。

  (3)支持无缝移动

  1)提高小区边缘的用户吞吐量;

  2)支持与现有3GPP系统和非3GPP系统的互操作;

  3)进一步优化15km/h以下的低速移动业务,同时支持120~350km/h的高速移动业务。

  (4)覆盖要求

  1)5km小区覆盖范围内都要满足上述系统吞吐量、频谱效率和移动性目标;

  2)小区覆盖半径达到30km时允许系统性能有轻微下降;

  3)条件允许时小区半径可以达到100km。

  (5)更低的成本

  1)网络结构和系统终端的复杂度降低、功耗都在可接受的范围之内;

  2)使用统一的IP协议。

  (6)网络功能与演进

  1)以分组域业务为主要目标;

  2)降低无线网络时延:用户平面(U—plan)小于lOms,控制平面(C—plan)小于100ms;

  3)充分考虑多媒体广播多播(MBMS)业务、VoIP等实时性业务的QoS达到电路域水平;

  4)进一步支持增强型IMS与核心网络

  5)强调后向兼容,同时考虑了对于性能和容量增强方面的折衷。

  从中可以看出,与3G网络相比,LTE在网络性能的多个方面都有很大的提高。其主要特性体现在更高的数据速率和更低的网络时延,加上更低的业务成本,共同为用户带来更加丰富的多媒体业务体验。

  三、演进路线

  LTE长期演进是GSM阵营的现时最先进网络。演进路线:

  GSM----->GPRS--->EDGE---->WCDMA------->HSPA----->HSPA+------->FDD-LTE长期演进

  传输速度分别是:

  GSM:9.6Kbps

  GPRS:171.2Kbps

  EDGE:384Kbps

  WCDMA:384Kbps~2Mbps

  HSDPAz:14.4Mbps/HSUPA:5.76Mbps

  HSDPA+:42Mbps/HSUPA+:22Mbps

  LTE:300Mbps

  四、技术提案

  从LTE制定的目标需求可以看出,100Mbit/s的传输能力已远不是3G所能比的,那么其使用的技术也必将有较大的提高。在方案的征集过程中有6个选项,按照双工方式可分为频分双工(FDD)和时分双工(TDD)两种;按照无线链路的调制方式或多址方式主要可分为码分多址(CDMA)和正交频分多址(OFDMA)两种。

  技术提案的简单介绍如下

  1.FDDSC-FDMAUL、FDD OFDMA DL

  该提案使用了频谱效率很高的正交频分复用(OFDM)技术作为下行链路的主要调制方式,实现高速数据速率传送。上行链路则采用单载波频分多址(FDMA),主要的好处就是降低了发射终端的峰均功率比,减小了终端的体积和成本。其主要特点包括频谱带宽灵活分配、子载波序列固定、采用循环前缀对抗多径衰落和可变的传输时间间隔(TTI)等。

  2.FDD UL采用OFDMA,FDD DL采用OFDMA

  该提案与上一方案非常类似。所不同的主要是上行链路,这里采用的也是OFDM技术,这就要求终端能够实现比较高的峰均功率比,但数据传输效率更高。

  3.FDD MC-WCDMA UL/DL

  该提案实际上就是多载波的WCDMA方案,上下行采用与HSDPA/HSUPA相似的技术,例如自适应调制方式、NodeB调度、层2快速重传和快速小区切换等,然后利用多载波复用的方式提高数据速率。

  4.TDD UL/DL采用MC-TD-SCDMA

  该提案主要由大唐电信科技股份有限公司提出,是TD-SCDMA标准的演进。其主要特点是尽可能继承TD-SCDMA的系统特点,例如相同的子信道带宽、信道结构,Space、Time、Code多域复用等,在此基础上通过多载波的方式扩展数据速率,满足LTE的需求。

  5.TDD UL/DL采用OFDMA和TDD UL采用SC-FDMA,TDD DL采用OFDMA

  这两种提案同前两种是非常类似的,不同的是双工方式。

  以上这些提案代表了不同的背景和不同集团的利益,在最新结束的马耳他会议上,已有了最终的结果。FDD和TDD将尽量采用相同的多址技术,并且绝大多数公司支持的第一种方案将作为以后开展LTE研究的前提条件。同时中国的TD-SCDMA经过多方的不断努力,TD-SCDMA的帧结构在第一种方案中作为一个选项得以保留,并且可以在多载波的演进方面继续开展研究。

  五、解决方案

  双待机终端可以同时待机在LTE网络和3G/2G网络里,而且可以同时从LTE和3G/2G网络接收和发送信号。双待机终端在拨打电话时,可以自动选择从3G/2G模式下进行语音通信。也就是说,双待机终端利用其仍旧驻留在3G/2G网络的优势,从3G/2G网络中接听和拨打电话;而LTE网络仅用于数据业务。

  基于双待机终端的语音解决方案是一个相对比较简单的方案。终端芯片可以用两个芯片(1个3G/2G芯片和1个LTE芯片)或一个多模芯片来实现,解决方案简单。由于双待机终端的LTE与3G/2G模式之间没有任何互操作,终端不需要实现异系统测量,技术实现简单。

  因此双待机终端语音解决方案的实质是使用传统3G/2G网络,与LTE无关。对网络没有任何要求,LTE网络和传统的3G/2G网络之间也不需要支持任何互操作。

  语音业务的时候,从LTE网络回落到3G/2G的电路域重新接入,并按照电路域的业务流程发起或接听语音业务。

  当LTE网络达到全覆盖时, VoLTE语音方案将成为运营商的终极解决方案。 VoLTE核心业务控制网络是IMS(IP多媒体子系统)网络,配合LTE和EPC网络实现端到端的基于分组域的语音、视频通信业务。 通过IMS系统的控制,VoLTE解决方案可以提供和电路域性能相当的语音业务及其补充业务,包括:号码显示、呼叫转移呼叫等待、会议电话等。

  六、发展规划

  整个标准发展过程分为研究项目(study item)和工作项目(work item)两个阶段。 研究项目阶段在2006年年中结束,该阶段将主要完

  成目标需求的定义,明确LTE的概念等,然后征集候选技术提案,并对技术提案进行评估,确定其是否符合目标需求。对有可能融合的提案进行讨论,甚至还可能对某些技术的优越性进行辩论,最终选择出适合未来LTE 的技术方案。实际上这是厂商实力的较量,也不乏政府在其后的影响。针对系统功能的划分、接口的定义也会在这个阶段涉及。

  工作项目在2006年年中以前建立,并开始着手标准的建立。该阶段将对未来LTE标准细节的各个方面展开讨论和起草,并一直持续到2007年年中。整个过程比3G标准的制定过程节奏明显加快,这也是考虑到市场的需求。随着宽带技术的不断创新,3GPP也将在最短的时间内推出最新的技术。这给运营业带来了新的机遇,更新更快的业务可以在不远的将来得以实现,甚至完全可以和有线网络相媲美。

  在2008年或 2009年推出商用产品。就进展来看,发展比计划滞后了大概3个月,但经过3GPP组织的努力,LTE的系统框架大部分已经完成。

  七、发展趋势

  1.LTE是3G技术向4G演进的必经之路

  LTE是现有3G移动通信技术在4G应用前的最终版本,采用了很多原计划用于4G的技术如OFDM、MIMO等,在一定程度上可以说是4G技术在3G频段上的应用。和现有的3G及3G+技术相比,LTE除了具有技术上的优越性之外,也提供了更加接近4G的一个台阶,使得向未来4G的演进相对平滑,是现有3G技术向4G演进的必经之路。

  2.LTE将与WiMAX等其它无线技术竞争

  LTE在WiMAX的竞争中产生,也将在会在WiMAX的竞争中向前发展,而且这种竞争的强度还会不断加大。WiMAX的802.16e标准正在积极申请加入3G标准,期望以此获得全球统一的频率使用权。未来的移动通信市场中,WiMAX技术将会是LTE的一个强劲的竞争对手,LTE将会在和WiMAX技术的直接竞争中逐步发展。

LTE的技术特征[2]

  LTE作为3G的下一代演进技术,具有100Mbit/s的数据下载能力。3GPP启动的LTE

  项目的主要性能目标包括

  1.通信速率的提高,下行峰值速率达到 100Mbps、上行达到50Mbps。

  2.提高了频谱效率,下行链路为5(bit/s)/Hz,(3-4 倍于R6 HSDPA);上行链路为2.5(bit/s)/Hz,(2-3 倍于R6 HSUPA)。

  3.以分组域业务为主要目标,系统在整体架构上将基于分组交换。

  4.QoS 保证,通过系统设计和严格的QoS 机制,保证实时业务(如VoIP)的服务质量

  5.系统部署灵活,能够支持1.4MHz-20MHz 间的多种系统带宽,并支持“paired”和“unpaired”的频谱分配,保证将来在系统部署上的灵活性。

  6.降低无线网络时延,子帧长度为 0.5ms 和0.675ms,解决了向下兼容的问题并降低了网络时延,时延可达U-plan<5ms,C-plan<100ms。

  7.在保持目前基站位置不变的情况下增加了小区边界比特速率。如MBMS(多媒体广播和组播业务)在小区边界可提供1bit/s/Hz 的数据速率。

  8.强调向下兼容,支持已有的 3G 系统和非3GPP 规范系统的协同运作。概括来说,与3G 相比,LTE 更具技术优势,具体表现在:高数据速率、低延迟、分组传送、广域覆盖和向下兼容。

LTE的关键技术[2]

  LTE 中关键技术主要包括物理层传输技术和网络结构两部分[6-7]:

  1.物理层技术

  1) 基本传输技术和多址技术

  传输技术和多址技术是无线通信技术的基础。LTE 中传输技术采用OFDM 调制技术,其原理是将高速数据流通过串并变换,分配到传输速率相对较低的若干个相互正交的子信道中进行传输,由于每个子信道中的符号周期会相对增加,因此可以减轻由无线信道的多径时延扩展所产生的时间弥散性对系统造成的影响。并且还可以在OFDM 符号之间插入保护间隔,令保护间隔大于无线信道的最大时延扩展,这样就可以最大限度地消除由于多径带来的符号间干扰(ISI),而且一般都采用循环前缀作为保护间隔,从而可以避免由于多径带来的信道间干扰。

  对于多址技术,LTE 规定了下行采用OFDMA,上行SC(单载波)-FDMA。OFDMA中一个传输符号包括M 个正交的子载波,实际传输中,这M 个正交的子载波是以并行方式进行传输的,真正体现了多载波的概念,而对于 SC-FDMA 系统,其也使用M 个不同的正交子载波,但这些子载波在传输中是以串行方式进行的,正是基于这种方式,传输过程中才降低了信号波形幅度上大的波动,避免带外辐射,降低PAPR(峰平功率比)。

  根据 LTE 系统的上下行传输方式的特点,无论是下行OFDMA 还是上行SC-FDMA 都保证了使用不同频谱资源用户间的正交性。LTE 系统频域资源的分配以正交子载波组RB(resource block)为基本单位的,一个RB 由25 个相互正交的子载波组成,由于可采用不同的映射方式,子载波可以来自整个频带,也可以取自部分连续的子载波。

  2) 编码调制技术

  LTE 上行调制方式主要采用位移BPSK(π/2-shift BPSK),QPSK 和16QAM。下行主要采用QPSK,16QAM 和64QAM。上行采用位移BPSK 技术可以进一步降低DFT-S-OFDM的峰均比。此外,可以通过频域滤波(Spectrum Shaping)、选择性映射(SLM)、部分传输序列(PTS)等技术进一步降低系统峰均比。另外,立方度量(Cubic Metric)[1]是比峰平功率比更准确的衡量功放非线性影响的指标。

  在信道编码方面,LTE 采用Turbo 码,Turbo 码采用了一种并行级联的结构,将卷积码和随机交织器巧妙地结合在一起,实现了随机编码的思想,译码采用软输入软输出(SISO)迭带译码算法,每个分量译码器都有三种不同类型的软输入:信息比特、校验信息、先验信息。各分量译码器之间插入交织器,构成迭代译码结构,使得译码器的输出比特逼近最大似然

  3) MIMO 技术

  LTE 系统将采用可以适应宏小区、微小区、热点等各种环境的MIMO 技术[8]。基本的MIMO 模型是下行2× 2 ,上行1× 2天线阵列。同时也正在考虑更多的天线配置(如4× 4 )。目前正在考虑的方法包括空间复用(SM)、空间多址(SDMA)、预编码(Precoding)、自适应波束形成(Adaptive beamforming)、智能天线以及开环分集(主要用于控制信令的传输,包括空时分组码(STBC)和循环位移分集(CSD))等。

  4) 帧结构

  LTE 在数据传输延迟方面的要求很高(单向延迟小于5ms),这一指标要求LTE 系统必须采用很小的最小交织长度(TTI)。LTE 中规定了两种子帧长度,即:基本的子帧长度为0.5ms,同时考虑与TD-SCDMA 系统兼容时,采用0.675ms 子帧长度。LTE 中子载波宽度选定为15kHz,这是一个相对适中的值,兼顾了系统效率和移动性。下行OFDM 的CP 长度有长短两种选择,分别为4.69ms(采用0.675 子帧时为7.29ms)和16.67ms。短CP 时一个子帧包含7 个(采用0.675 子帧时为 9 个)OFDM 符号,而在长CP时,一个子帧包含6 个(采用0.675 子帧时为8 个)OFDM 符号。上行由于采用单载波技术,子帧结构和下行不同。DFT-S-OFDM 的一个子帧包含6 个(采用0.675 子帧时为8 个)“长块”和2 个“短块”,长块主要用于传送数据,短块主要用于传送导频信号。

  2.网络结构

  LTE 采用由Node B 构成的单层结构,这种结构有利于简化网络和减小延迟,实现了低时延,低复杂度和低成本的要求。与传统的3GPP 接入网相比,LTE 减少了RNC 节点。名义上LTE 是对3G 的演进,但事实上它对3GPP 的整个体系架构作了革命性的变革,逐步趋近于典型的IP 宽带网结构。LTE 的架构如图1 所示,也叫演进型UTRAN 结构(E-UTRAN),接入网主要由演进型Node B(eNB)和接入网关(aGW)两部分构成。aGW 是一个边界节点,若将其视为核心网的一部分,则接入网主要由eNB 一层构成。eNB 不仅具有原来Node B 的功能外,还能完成原来RNC 的大部分功能,包括物理层、MAC 层、RRC、调度、接入控制、承载控制、接入移动性管理和Inter-cellRRM 等。Node B 和Node B 之间将采用网格(Mesh)方式直接互连,这也是对原有UTRAN 结构的重大修改。

LTE的网络结构

  3GPP对LTE项目的工作大体分为两个时间段:2005年3月到2006年6月为SI(StudyItem)阶段,完成可行性研究报告;2006年6月到2007年6月为WI(WorkItem)阶段,完成核心技术的规范工作。在2007年中期完成LTE(FDD-LTE)相关标准制定(3GPPR7),在2008年或2009年推出商用产品。

  LTE采用由ENodeB构成的单层结构,这种结构有利于简化网络和减小延迟,实现了低时延,低复杂度和低成本的要求。与传统的3GPP接入网相比,LTE网络RNC节点和NodeB节点合并,成为EnodeB,在基站侧可以完成电路的交换。名义上LTE是对3G的演进,但事实上它对3GPP的整个体系架构作了革命性的变革,逐步趋近于典型的IP宽带网结构。

  3GPP初步确定LTE的架构,也叫演进型UTRAN结构(E-UTRAN)。(如:图1)接入网主要由演进型NodeB(eNB)和接入网关(aGW)两部分构成。aGW是一个边界节点,若将其视为核心网的一部分,则接入网主要由eNB一层构成。eNB不仅具有原来NodeB的功能外,还能完成原来RNC的大部分功能,包括物理层、MAC层、RRC、调度、接入控制、承载控制、接入移动性管理和Inter-cellRRM等。Node B和Node B之间将采用网格(Mesh)方式直接互连,这也是对原有UTRAN结构的重大修改。

LTE的营运发展

  LTE国际上的标准分为FDD-LTE和TDD-LTE,中移动采用的是TDD-LTE,也就是所说的TD-LTE,国际上大多数国家采用FDD-LTE制式,只有中移动和国外日本软银、沙特Mobily、波兰Aero2还有印度一个运营商等运营商采用TD-LTE,TD-scdma并不能直接演进到TD-LTE容易混淆概念让人误解。

  英国沃达丰日本NTT DoCoMo美国AT&TVerizon等世界最主要电信运营商已经决定采用LTE技术(FDD-LTE),此次中国移动加入,将大力推动LTE技术的发展,LTE在后3G时代也将延续2G时期GSM的主流地位。2009年日本颁发了4张LTE牌照(FDD-LTE),开始了LTE的商用准备。

  沃达丰CEO阿伦·萨林(Arun Sarin)曾在巴塞罗那的移动世界大会表示,该集团将与中国移动和Verizon携手推进LTE技术,LTE将成为行业未来发展的明确方向。

  移动无线技术的演进路径主要有三条:一是WCDMA和TD-SCDMA,均从HSDPA演进至HSDPA+,进而到LTE;二是CDMA2000沿着EV-DO Rev.0/Rev.A/Rev.B,到UMB(Motorola提出的新方案是,CDMA2000也通过一定方式演进到LTE,3GPP2也基本放弃了UMB的计划);三是802.16m的WiMAX路线。这其中LTE拥有最多的支持者,WiMAX次之。

  LTE(FDD-LTE)是由爱立信诺基亚西门子华为等世界主要电信设备生产商开发的技术,CDMA阵营的阿尔卡特朗讯和北电网络也有投入。CDMA日渐失势,阿尔卡特朗讯已经在上周冲减了37亿美元与CDMA技术标准相关的资产,并将和日本NEC建立研发LTE的合资公司。

  由于美国高通公司在3G时代占据了技术的核心专利,LTE(FDD-LTE)阵营处心积虑搞OFDM绕开高通主要技术,可以肯定高通的地位会比3G时代有所削弱;同时,尽管高通的UMB技术乏有问津,该公司在巴塞罗那也宣布将于2009年推出多模LTE芯片组,高通在该领域仍将保持收益。

  3GPP长期演进(LTE)项目是3GPP启动的最大的新技术研发项目,OFDM/FDMA为核心的技术可以被看作“准4G”技术。3GPP LTE项目的主要性能目标包括:在20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率;改善小区边缘用户的性能;提高小区容量;降低系统延迟,用户平面内部单向传输时延低于5ms,控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms,从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms;支持100Km半径的小区覆盖;能够为350Km/h高速移动用户提供>100kbps的接入服务;支持成对或非成对频谱,并可灵活配置1.25 MHz到20MHz多种带宽

  LTE的研究,包含了一些普遍认为很重要的部分,如等待时间的减少、更高的用户数据速率、系统容量和覆盖的改善以及运营成本的降低。

  为了达到这些目标,无线接口和无线网络架构的演进同样重要。考虑到需要提供比3G更高的数据速率,和未来可能分配的频谱,LTE需要支持高于5MHz的传输带宽。

  1.Lightware Terminal Equipment --光端机

  2.Line Terminatinig Equipment -- 线路终接设备

  3.Long Term Evolution -- 3GPP长期演进

  根据情况来看,LTE最早会在2010年实现商用,根本的症结现在看来,一个是标准,一个就是终端芯片。

  2月,高通公司在巴塞拉那大会上宣布,高通公司将于2009年推出业内首款多模LTE芯片组.LTE解决方案计划于2009年第二季度出样。

  4月,爱立信移动平台部门宣布,爱立信推出全球首款针对手机的商用LTE平台,ASIC码样本将于2008年期间发布,商用版本计划于2009年推出,基于该平台的产品有望于2010年上市

  从芯片出样到芯片商用需要至少9个月时间,而从芯片商用到终端面市又需要至少9个月的时间。因此最早的基于FDD-LTE的手机商用最早要到2010年。TD-LTE会有一些延迟,不过随着中国移动大力推动,预计TD-LTE和FDD-LTE基本能够同步。

  这个成本,我指的是每Mbit的成本能不能相比3G大幅降低。从现有3G运营商的实践来看,随着数据流量的大幅增长,收入并没有出现相应的增长,这是运营商最为担心的问题。同样极力推动LTE的T-Mobile就公开指出,LTE的每Mbit的成本必须要下降10倍,才能对运营商具有吸引力。

  当然与3G共享站址、保证3G的部分设备能够平滑升级到LTE、利用最优的回程网络设施等是解决方式之一,还有,不能动不动就硬件升级,最好能通过软件升级更新版本也是运营商必须要求的。此外,热门的毫微微蜂窝基站技术也不错,能够对室内的网络覆盖进行优化。

  FDD-LTE已成为当前世界上采用的国家及地区最广泛的,终端种类最丰富的一种4G标准。全球共有285个运营商在超过93个国家部署FDD 4G网络。WCDMA网络的升级版HSPA和HSPA+均能够直接演化到FDD-LTE。

  2006年7月,NTT DoCoMo和NEC、富士通等设备伙伴开始研发LTE。 2008年2月20日,NTT DoCoMo选择爱立信(Ericsson)参加LTE基站开发项目。 2008年4月,摩托罗拉(Motorola)展示首位 EV-DO 到 LTE - 影像流从 LTE 到商业 EV-DO 网络,并回到LTE。2008年4月,LG电子和北电网络(Nortel Networks)展示了在110KM时速状态下移动时,使用FDD-LTE可以达到50Mbit/s的传输速度。2012年,黎巴嫩移动运营商Touch已与华为合作,完成了一项FDD-LTE800MHz/1800MHz载波聚合(CA)技术现场试验,实现了最高达250Mbps的下载吞吐量。[4]

  中国联通董事长常小兵明确表示,中国联通将坚定不移走现有技术路线,即FDD制式的4G网络。这也是继中国电信董事长王晓初之后,第二家运营商高层力挺FDD 4G制式。

  据国外媒体报道,诺基亚西门子通信公司(以下简称“诺西”)于北京时间2009年9月18日表示,该公司已成功实现了全球首次LTE(FDD-LTE)通话。

  诺西称,这次通话是在其位于德国乌尔姆的研发机构进行的,使用了一个商业性基站和符合相关标准的软件。

  诺西无线网络业务部门掌门马克·鲁昂内(Marc Rouanne)说,“这证明我们的研发方向是正确的,我们的战略将专注于部署,成为首家推出LTE网络设备的公司。”

  受价格战和运营商投资速度放慢的影响,移动网络设备市场出现萎缩,所有电信设备厂商竞相向运营商“推销”LTE网络。诺西表示,首个LTE网络晚些时候开通,大规模部署则要等到2010年。

  诺西没有在一些颇有影响的交易中中标,但鲁昂内指出,该公司正在向全球约80家移动运营商销售支持LTE的基站,这些基站可以通过软件升级。

  考虑到TD-LTE和FDD-LTE的相似性,出现TD-LTE和FDD-LTE的多模芯片将是必然,这样无疑将大大降低终端成本。

  记得T-Mobile的CTO说过一句话,LTE正如其名字一样,是2020年左右的愿景,很长一段时间内,2G和3G还是重点。

  在无线移动通信标准的发展演进上,TD-SCDMA的一些特点越来越受关注,LTE等后续各项标准也采纳了这些技术,并且吸收了一些TD-SCDMA的设计思想。TD的双工技术、基于OFDM的多址接入技术、基于MIMO/SA的多天线技术是TD-LTE标准的三个关键技术。

  第一个就是基于TDD的双工技术。在TDD方式里面,TDD时间切换的双工方式是在一个帧结构中定义了它的双工过程。通过国内各家企业的共同合作与努力,在2007年 10月份,形成一个单独完整的双工帧结构的LTE-TDD规范。在讨论TDD系统的同时要考虑FDD(频分双工)系统,在TDD/FDD双模中,LTE规范提供了技术和标准的共同性。

  第二个关键技术是OFDM(正交频分复用技术)。其中有两个关键点,一是OFDM技术和MIMO(多输入多输出)技术如何结合,使移动通信系统性能进一步提升;二是OFDM技术在蜂窝移动通信组网的条件下,如何克服同频组网带来的问题。

  第三个是基于MIMO/SA的多天线技术。智能天线技术是通过赋形,提供覆盖和干扰协调能力的技术。

  MIMO技术通过多天线提供不同的传输能力,提供空间复用的增益,这两种技术在LTE以及LTE的后续演进系统中是非常重要的技术。我们同时也很关注MIMO技术和智能天线技术在后续演进上的结合。

  在LTE里面多天线应用的标准化过程中,经过多方努力,3GPP标准组织最后接受智能天线的应用作为TDD模式的特征之一。

LTE与3G技术的区别[3]

  LTE系统相对于2G/3G的无线系统,其主要差异如下

  ①上下行链路分别选择OFDMA和SC—FDMA无线接入方式;

  ②支持时域和频域的调度;

  ③提供点到点和点到多点传输的简单信道结构;

  ④简单的RRC状态模式(空闲模式和连接模式);

  ⑤减少了传输信道的数量(无需专用信道);

  ⑥MAC功能简化(MAC实体数量、DRX和DTX的通用解决方案),由RLC子层和MAC子层提供的调度、ARQ和HARQ;

  ⑦UE和aGW之间采用PDCP子层提供包头压缩和加密功能;

  ⑧无压缩模式,通过调度发送/接收的时间问隔进行测量;

  ⑨简化的e—UTRAN结构(只有一类节点:eNode B);

  ⑩支持在SDU水平的下行数据前传的硬切换;

  ⑩分布式的网络架构,例如RRC与ARQ功能均在eNode B实现:

  ⑥NAS信令终止于UE和aGW,提供空闲模式的移动性处理;

  ⑩与NAS相关的UE识别与2G和3G系统相似(如:IMSIIMEI,TMSI forMME);

参考文献

  1. 上海贝尔股份有限公司LTE网管集成开发团队编著.LTE 无线网络管理系统设计与实践.机械工业出版社,2011.01
  2. 2.0 2.1 杨鹏,李波.LTE 技术标准中的关键技术及其演进
  3. 张新程,田韬,周晓津等编著.第1章 LTE系统概述 LTE空中接口技术与性能.人民邮电出版社,2009.09
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Mis铭,Tracy,Lin.

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